未來的汽車將是什么樣?近日,,英飛凌科技大中華區(qū)副總裁及汽車電子事業(yè)部負(fù)責(zé)人徐輝女士接受了電子產(chǎn)品世界記者的采訪,,介紹了英飛凌的三個核心觀點(diǎn):駕駛員將變成乘客,零排放終將實(shí)現(xiàn),,原來的封閉系統(tǒng)將變得互聯(lián),。在此基礎(chǔ)之上,安全是非常重要的,,多核MCU可有效保證冗余和功能安全,,并降低成本。
汽車半導(dǎo)體廠商需要提前五年預(yù)測行業(yè)變化
英飛凌大約五年前就已決定了部分產(chǎn)品發(fā)展規(guī)劃,。因?yàn)榘雽?dǎo)體產(chǎn)品必須走在技術(shù)最前端,,今天我們看到的技術(shù),,需要芯片先能實(shí)現(xiàn)這些功能,,例如現(xiàn)在熱門的“自動駕駛”、輔助駕駛或節(jié)能減排等功能,,必須在五年以前就去規(guī)劃,,進(jìn)而去設(shè)計芯片,,才能最終讓這些功能實(shí)現(xiàn)。
近二三十年來,,汽車業(yè)的變化可謂大起大落,、風(fēng)云變幻。自20世紀(jì)90年代以來的二三十年,,無論全球還是中國,,汽車業(yè)都發(fā)生了驚人的轉(zhuǎn)變。美國汽車業(yè)曾在20世紀(jì)90年代末飛速成長,,之后又下滑;中國這幾年飛速成長,,尤其最近的2018年甚至2017年末開始,汽車業(yè)進(jìn)入了一個非常特殊的階段,。這對于汽車從業(yè)者來說,,是一個非常激動人心的時刻。
汽車業(yè)的四大趨勢
在汽車業(yè)的快速發(fā)展中,,主要圍繞四大主流趨勢,。
1.節(jié)能減排。現(xiàn)在傳統(tǒng)車還會有多年的持續(xù),,所以傳統(tǒng)車上的節(jié)能減排和結(jié)合新能源車的發(fā)展,,一定是今后的一個大趨勢。
2.高級駕駛員輔助系統(tǒng)(ADAS)和將來的自動駕駛,。
3.車聯(lián)網(wǎng),。從之前整個汽車行業(yè)的封閉狀態(tài),現(xiàn)在變得更開放,。因?yàn)檐嚶?lián)網(wǎng)和智能的引入,,很多新興的、非汽車業(yè)的優(yōu)秀企業(yè)現(xiàn)在也有機(jī)會加入到汽車業(yè),。所以車聯(lián)網(wǎng)和整車的體系開放是一種趨勢,。
4.信息安全。既然現(xiàn)在已經(jīng)不是一個封閉的狀態(tài),,在系統(tǒng)開放之后,,會出現(xiàn)很多安全隱患。所以信息安全必須是和車聯(lián)網(wǎng)相輔相成,、共同發(fā)展的,。
英飛凌的三個核心觀點(diǎn)
針對以上四大動向,英飛凌對汽車行業(yè)未來發(fā)展有三個核心觀點(diǎn),。
1.“零排放”一定會實(shí)現(xiàn),。在未來一定有一天,不再會有傳統(tǒng)的燃油車,,一定是全部由新能源/電動汽車來實(shí)現(xiàn)”零排放”,,這樣才能最好地支持整個社會的發(fā)展,。
2.現(xiàn)在的駕駛員未來一定會變成乘客。即自動駕駛將來一定會實(shí)現(xiàn),。
3.盡管車會發(fā)生劇變,,但是車還會是車。這不是指車一定還是現(xiàn)在這種外形或內(nèi)飾的設(shè)計,,而是車本身的功能還是真正從A點(diǎn)把乘客帶到B點(diǎn),,而且是以安全為基礎(chǔ)的。另外,,車內(nèi)現(xiàn)在所有這些基礎(chǔ)的功能,,諸如控制器、車窗和一些基礎(chǔ)構(gòu)造還是會存在的,。
英飛凌的三個應(yīng)對案例
在“零排放一定會實(shí)現(xiàn)”方面,,中國是新能源汽車領(lǐng)域最受全球矚目的一個市場,中國除了傳統(tǒng)的車企在做新能源車,,也有很多新勢力造車,。2018年可謂新勢力造車的元年,很多新勢力造車者爭先恐后地希望在2018年能夠把新車正式發(fā)放到客戶手里,,去搶占市場先機(jī),。
例如“蔚來汽車”,在2017年年底在北京上市的發(fā)布會上,,提到了英飛凌是重要合作伙伴,,在蔚來汽車的電控系統(tǒng)里,用到了英飛凌兩款核心的器件,,第一個是英飛凌最新的HP-Drive的 IGBT模塊,,一共采用了四塊;另外是驅(qū)動器,包括英飛凌核心的AURIX 32位的單片機(jī),。雙方緊密合作,,使英飛凌的產(chǎn)品在蔚來的整車?yán)锬軌蝮w現(xiàn)最好的控制能力。在此基礎(chǔ)之上,,英飛凌又幫助蔚來實(shí)現(xiàn)了“雙電機(jī)”系統(tǒng),。所以蔚來汽車的新能源車架構(gòu)其實(shí)是有兩套電機(jī)和電控系統(tǒng):一個在前軸、一個在后軸,,每一個電軸是有一個六相的電機(jī),,需要英飛凌兩個IGBT的模塊來驅(qū)動其電機(jī)系統(tǒng)。前后的電機(jī)分別是240千瓦,,所以整車可以達(dá)到480千瓦的強(qiáng)勁動力,。
第二個案例是針對“自動駕駛一定會實(shí)現(xiàn),駕駛員最終會變成乘客”,是英飛凌與百度阿波羅的合作,。
在整個自動駕駛的過程中,除了本身的功能很重要外,,還需要更多的生態(tài)圈以及各個不同的產(chǎn)業(yè)鏈聯(lián)合,,因?yàn)檫@并不只是實(shí)現(xiàn)某一個功能,而是最終要非常安全,、可靠地實(shí)現(xiàn)整車的控制,,包括涉及到智能交通領(lǐng)域。在此基礎(chǔ)上,,首先整個底層的軟件支持,,這尤其對于中國的路況非常重要,因?yàn)橹袊穆窙r非常復(fù)雜,。所以在這個方面有一些新興的,、之前跨界的領(lǐng)軍企業(yè),現(xiàn)在也正在進(jìn)入汽車領(lǐng)域,。百度幾年前正式開始從人工智能和自動駕駛的研究,,英飛凌也是在“2017年百度阿波羅計劃”時,加入阿波羅計劃作為其生態(tài)圈的合作伙伴,。
英飛凌與百度的合作有兩個層面:第一,,英飛凌可以與百度團(tuán)隊一起探討英飛凌對汽車整個架構(gòu)和自動駕駛系統(tǒng)的一些經(jīng)驗(yàn)和見解。因?yàn)榘俣冗^去是非汽車行業(yè)的專家,,盡管對軟件開發(fā),、包括對智能交通體系和架構(gòu)的搭建非常熟悉,但是對汽車并不一定非常了解,。英飛凌與百度可以分享見解,、了解到相互不是很熟悉的領(lǐng)域。第二,,從產(chǎn)品和設(shè)計方面,,百度阿波羅軟件的底層用到了英飛凌最核心的AURIX 32位單片機(jī),使百度阿波羅的設(shè)計從硬件到軟件的配合可以達(dá)到好的效果,,能夠有更好,、更快、更強(qiáng)的運(yùn)算能力,。
第三個例子是針對第三個核心觀點(diǎn)——車還會是車,。英飛凌認(rèn)為,最終車的一些本身的功能還是會存在的,。當(dāng)然,,可能現(xiàn)在各大車廠已經(jīng)開始做一些發(fā)布,稱其實(shí)并不會再花太多研發(fā)團(tuán)隊的精力再去研發(fā)傳統(tǒng)的動力系統(tǒng)和控制功能,,可能會更多地向智能車和新能源車的方向發(fā)展,。但是車的一些基礎(chǔ)功能一定還是會存在的,。不久前,英飛凌與聯(lián)合電子合作,,聯(lián)合研發(fā)了最新的變速箱方案,。這里面也用到了一些對于客戶定制的集成的芯片。
英飛凌相信,,在后面的合作過程中,,也會看到更多的客戶可能針對比較傳統(tǒng)的汽車系統(tǒng)會做今后十年左右的延續(xù)平臺。在這個平臺上,,可能會做一些優(yōu)化和降低成本的工作,,所以現(xiàn)在這幾年,可能會是跟車廠合作的一個核心的時間段,,能夠幫助車廠為后續(xù)的一二十年打下好的基礎(chǔ),,能讓它們在這些系統(tǒng)上做性價比最高的設(shè)計方案。
此次,,英飛凌也是通過跟聯(lián)合電子合作,,能夠?qū)λ淖兯傧涮峁┮恍┖诵牡南到y(tǒng)搭建。包括一些核心的芯片合作,,能夠讓它的變速箱達(dá)到最高的功效和最好的性價比,。值得一提的就是,英飛凌也是首次跟國內(nèi)的客戶真正達(dá)到了一個非常高的“功能安全”ASIL C和某些程度達(dá)到ASIL D級別的功能安全,,這個在系統(tǒng)的設(shè)計方面也是非常領(lǐng)先的,,所以在整個行業(yè)內(nèi),尤其是在中國甚至在國際上真正能夠達(dá)到ASIL D的變速箱也是數(shù)量非常少的,。所以在這個項(xiàng)目中,,英飛凌也是跟聯(lián)合電子的團(tuán)隊花了很多的精力,一起能夠讓這個系統(tǒng)達(dá)到最高的功能安全的等級,。
用多核MCU架構(gòu)實(shí)現(xiàn)功能安全
英飛凌剛剛推出32位多核微控制器AURIX產(chǎn)品家族的第二代產(chǎn)品 – AURIX 2G系列,。那么,有些友商采用Arm架構(gòu),,相比之下,,AURIX的優(yōu)勢是什么?
徐輝副總告訴電子產(chǎn)品世界的記者,,相比競爭對手,,英飛凌是在半導(dǎo)體公司里最專注于汽車的,在汽車方面有40多年的經(jīng)驗(yàn),。所以根據(jù)英飛凌對于汽車的發(fā)展,,包括根據(jù)英飛凌自己的一些評估和判斷,認(rèn)為汽車將來真正最需要的功能安全和信息安全的架構(gòu),一定是由微處理器來做最大的貢獻(xiàn),。所以從這個角度上,,英飛凌在最早決定要推出AURIX產(chǎn)品的時候,就定義為多核控制,,這對于將來汽車的需求,,無論是從運(yùn)算功能還是真正去處理功能安全的角度來看,都是在汽車?yán)锉仨氁?shí)現(xiàn)的,,也是最終,、最高效或者性價比最高的方案,。
功能安全的概念是什么,?其實(shí)就是冗余的概念。怎么能夠?qū)崿F(xiàn)功能安全呢,?如果永遠(yuǎn)是一套系統(tǒng),,無非就是怎么保證這個系統(tǒng)的安全性最高,但是這肯定不是100%安全的,。例如現(xiàn)在認(rèn)為具有最高功能安全等級的是航空航天,。實(shí)際上,航空航天所有的核心系統(tǒng)都是有很多冗余的,??赡苁怯袃扇紫到y(tǒng)同時工作。在第一套主系統(tǒng)工作的時候,,備用的第二套輔助系統(tǒng)是在幫它做檢查和做備份,,以備萬一第一套系統(tǒng)出現(xiàn)了故障,第二套系統(tǒng)就會立刻去承接第一套系統(tǒng)的工作,。在汽車?yán)?,也可以用這種概念來實(shí)現(xiàn),但是代價是消費(fèi)者愿意花雙倍的價錢來買同樣一輛汽車嗎,?相信一般消費(fèi)者是難以接受的,。
因此,為了讓汽車更安全,,英飛凌推出多核架構(gòu),,即在AURIX單片機(jī)里可以同一個芯片來實(shí)現(xiàn)相互檢查和相互備份。英飛凌的單片機(jī)雖然是一個芯片,,但是在這個芯片里分成不同的多核架構(gòu),,每一個核是可以單獨(dú)運(yùn)作的。例如,,現(xiàn)在這一代單片機(jī)是有三個核的,,下一代會有更強(qiáng)的功能。這三個核之間是可以分別去排序工作、相互檢查的,,本身一個芯片就達(dá)到了冗余和相互檢查和相互備份的工作,,這對于提升整車的性價比,是非常適合的,。
所以英飛凌的設(shè)計理念跟一些業(yè)界的競爭對手不太一樣,,但是這是將來的汽車發(fā)展必須要具備的一些功能,包括將來會有動力系統(tǒng)域,、信息傳輸域,、自動駕駛域,這種“域”的概念一定會實(shí)現(xiàn),,在每一個“域”就需要有更強(qiáng)的功能安全和運(yùn)算的功能去保證這個“域”的功能實(shí)現(xiàn),。
英飛凌AURIX現(xiàn)在的設(shè)計架構(gòu),是完全符合車廠和Tier 1(一級汽車供應(yīng)商)所需要的,,“因此,,現(xiàn)在在各個控制器領(lǐng)域,AURIX都受到了非常高度的認(rèn)可和關(guān)注,,”徐輝副總稱,,“所以我們認(rèn)為這種設(shè)計方向應(yīng)該是正確的,英飛凌也會在此基礎(chǔ)上推出能力更強(qiáng)和更適合客戶的產(chǎn)品,?!?/p>